چکیده
جریان ناماندگار یا گذرا (Transient) زمانی ایجاد می شود که شرایط جریان از یک حالت دائمی به یک حالت دائمی دیگر تغییر پیدا کند. از خصوصیات بارز جریانهای ناماندگار ، پیچیدگی معادلات حاکم و میرا بودن آن است. یک نوع خاص از جریانهای میرا ، ضربه قوچ می باشد که در اثر تغییر ناگهانی سرعت در جریان سیال درون مجرا تغییرات ناگهانی فشار ایجاد و منتشر می گردد. در نتیجه آن فشارهای مثبت و منفی در خطوط لوله به وجود می آید که می تواند به خطوط انتقال خسارت های زیادی وارد سازد.لحاظ نکردن اثر ضربه قوچ در طراحی خطوط انتقال تاکنون باعث بروزخسارت های بیشماری درخطوط انتقال شده است.از سوی دیگر طراحی خطوط انتقال ، با لحاظ ضریب اطمینان در مقابل فشارهای مثبت و منفی مستلزم صرف هزینه بیشتر می باشد.همچنین درصورت تشکیل فشار منفی (Down surge) کمتر از فشار بخار مایع که باعث تشکیل بخار و جدایی ستون آب و کاویتاسیون میشود ، علیرغم ضریب اطمینان بالای تاسیسات ، بروز خسارت در طول بهره برداری انکار ناپذیر است. بنابراین محاسبه ضربه قوچ و لحاظ تجهیزات مناسب جهت مقابله با آن در خطوط انتقال ضروری می باشد. از جمله تجهیزاتی که توان مهار هر دو فاز فشاری مثبت و منفی را دارد مخزن تحت فشار (Air chamber) می باشد. در این مقاله سعی برآن است که تجارب دانشمندان مختلف در زمینه روشهای مختلف مهار ضربه قوچ مورد بررسی قرار گرفته و مکانیزم عملکرد مخزن تحت فشار و ابعاد بهینه آن (حجم ، قطر، ضخامت، زاویه تبدیل و …) در فشارهای مثبت ومنفی با توجه به معادلات حاکم تحلیل شده، سپس تاثیر مخزن تحت فشار (Air chamber) برای یک مثال واقعی بررسی شده و نتایج آن ارائه شده است .
چکیده
تلفات زیاد انرژی تلاطم و آشفتگی جریان واعمال ضربات نوسانی شدید آب بر کف ودیواره های کانال جانبی از جمله شرایط نامناسب هیدرولیکی درسرریزهای جانبی می باشند که باید مورد بررسی دقیق قرار گیرند. هدف از این مقاله ، بررسی هیدرودینامیکی سرریز سد گیوی در حالت سیلاب بادوره بازگشت 10000 ساله با استفاده از نرم افزار Flow-3D (جریان سه بعدی)میباشدکه باشناخت کامل جریان میتوان مواردی ازقبیل فشارهای اعمالی ازطرف جریان برروی سازه، پرشهای هیدرولیکی، خطوط جریان، پروفیل جریان، پتانسیل سرعت و . . . مورد تجزیه و تحلیل قرار داد. نتایج حاصل از مدلسازی عددی نشان میدهد که در حالت حداکثر سیلاب 10000 ساله سرریز ظرفیت انتقال دبی اوج سیلاب را داشته و تمامی سیلاب را به حوضچه آرامش انتقال می دهد. همچنین نتایج حاصل از مدلسازی عددی در حالت دبی سیلاب 10000 ساله نشان میدهد که دربخش بالادست شوت، رژیم هیدرولیکی فوق بحرانی بوده ولی در قسمتهایی از سرریز و بین دوهواده زیر بحرانی می باشد و در پایین دست تنداب عدد فرود افزایش یافته به نحوی که در انتهای کانال تنداب پرش هیدرولیکی بوقوع می پیوندد.
سرریزهای جانبی از جمله مجراهای تخلیه کننده سدها بوده که علیرغم محدودیت های هیدرولیکی در شرایط خاص توپوگرافی به عنوان بهترین انتخاب مطرح می شوند. تلفات زیاد انرژی تلاطم و آشفتگی جریان واعمال ضربات نوسانی شدید آب بر کف ودیواره های کانال جانبی از جمله شرایط نامناسب هیدرولیکی دراین سرریزها بوده که باید مورد بررسی دقیق قرار گیرند. دراین مقاله ابتدا با استفاده ازنرم افزار Flow-3Dِ میدان جریان سه بعدی برروی کانال جانبی و تنداب سرریز سد یامچی وآبپایه واقع در انتهای کانال جانبی با استفاده از مدل آشفتگیRNG بررسی شده است. نتایج مدلسازی نشان می دهد که در بخش بالادست شوت و بخش عمده ای از میدان، رژیم هیدرولیکی فوق بحرانی می باشد. همچنین جریان در ناحیه جام پرتابه ای نیز شدیداً آشفته می باشد همچنین فشار جریان بر روی آستانه بطور ناگهانی افت میکند و سپس به حالت عادی باز میگردد.در انتها با استناد به نتایج مدل و تحلیل آنها و در راستای اصلاح سرریز راهکارهای سازه ای ارائه شده است.
در هر خط انتقال و ایستگاه پمپاژ وقوع جریانهای میرا انکار ناپذیر میباشد و بایستی مورد توجه قرار گیرند.یک نوع خاص از جریانهای میرا ،ضربه قوچ میباشد. ضربه قوچ در اثر تغییر ناگهانی سرعت در جریان سیال درون مجرا ایجاد و منتشر میگردد که در نتیجه این امر، فشارهای مثبت و منفی در خطوط لوله بوجود می آید که می تواند به خط انتقال خسارتهای زیادی وارد سازد.جهت بررسی این پدیده ها از جنبه بهینه بودن جنس لوله، خط لوله 1800 میلیمتری از کانال مغان به شرق دره رود انتخاب و با نرم افزار Water Hammer V8iمدل گردیده است. بررسی ها نشان میدهد که قدرت امواج حاصل از ضربه قوچ در لوله ها با جنس های مختلف رفتار متفاوتی را نشان می دهد. توضیح اینکه پمپاژ برای لوله ها با جنس های مختلف انجام گرفته و پس از تحلیل نتایج لوله GRP با قطر 1800 میلیمتر بهترین مورد بوده است.
